JPH01284314A - 水処理用凝集剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、各種用水または廃水等の化学的水処理に用い
る水処理用凝集剤に関する。

（従来の技術） 各種用水または廃水等を化学的手段によって処理する際
には、水中に存在する懸濁物質その他の不純物を凝集沈
澱させるための凝集剤が用いられる二とが多い。

凝集剤による凝集沈澱法の実施に際しては、しばしば凝
集用主剤の外に凝集助剤が用いられ、いわゆる活性ケイ
酸は、広く用いられている凝集助剤の一つである。

しかし、活性ケイ酸の大きな難点は長時間の間有効状態
で保存できないということであった。すなわち、活性ケ
イ酸は、ケイ酸に酸を加えて調製するのが通常であるが
、このようにして調製した活性ケイ酸は短時間のうちに
ゲル化が進行し、ゲル化したものは最早凝集剤として有
効に用いることはできない。このため、活性ケイ酸を凝
集助剤として使用しつるのは、通常、調製後１日程層で
あり、これが活性ケイ酸凝集助剤使用上の大きな問題点
となっていた。

一方、凝集剤として硫酸第２鉄、塩化第２鉄等の鉄塩を
用いることも知られているが、これらの鉄塩のみを用い
て凝集処理を行うと、さほどの凝集効果は簿られず、ま
たｐＨＫＱ整等の目的で消石灰を併用することが多いが
大量のスラッジの発生を来すなどの欠陥があった。

〈発明によって解決しようとする問題点〉本発明は、上
記のような従来技術の問題点を避け、十分な凝集効果を
有しつつ長時間の保存が可能な凝集剤であって、しかも
、他剤との併用と単独使用の双方が可能な凝集剤を搗供
することを目的とする。

く問題点を解決するための手段及びその作用〉本発明に
かかる凝集剤は、鉄塩を添加したケイ酸からなるもので
ある。ケイ酸に鉄イオンを含有させることによって、ケ
イ酸のゲル状態に至る時間を著しく延長することができ
ることを知見し、この知見に基づき、十分な凝集効果を
有しつつ長時間の保存に堪えつる凝集剤を得たものであ
る。

本発明にかかる凝集剤に用いるケイ酸としては、市販の
水ガラスを用いることができる。水ガラスを酸性または
アルカリ性の溶液に溶解させた酸性ケイ酸溶液またはア
ルカリ性ケイ酸溶液のいずれを用いてもよく、ケイ酸溶
液中のＳｉ濃度は０．５〜２％　程度とすることが望ま
しい。これらのケイ酸溶液に直ちに鉄塩を添加してもよ
く、ケイ酸溶液を重合させてから鉄塩を添加してもよい
。後者の場合には、より高い凝集能力を有する凝集剤が
えられる。

ケイ酸溶液に添加する鉄塩としては、塩化第２鉄等の第
２鉄塩が好適であるが、溶液中において第２鉄イオンを
生じうる鉄塩であればよい。これらの鉄塩を水等に溶解
した後、Ｓｉ／Ｆｅのモル比が０．１〜１５程度となる
ようにケイ酸溶液に加えることによって本発明の凝集剤
がえられる。

上記のようにして光られた本発明の凝集剤は、ガラス等
の容器にいれて保管すると２０°Ｃ程度の温度下におい
ては約５０００時間経過後においてもゲル化せず、十分
な凝集能力を有している。

本発明の凝集剤は、これをそのまま単独で処理対象水中
に注入して凝集処理を行うこともできるが、このように
単独で用いる場合には、重合処理を行ったケイ酸を用い
ることが望ましい。重合ケイ酸に鉄塩を添加した凝集剤
は極めて高い凝集能力を示すからである。

本発明の凝集剤を、通常の活性シリカのように硫酸パン
土凝集剤の凝集助剤として用いる場合には、硫酸パン±
３０ｍｇ／ｌに対して本発明の凝集剤を０．３ｍ／ｊ！
、　　程度併用すると効果的である。

なお、本発明の凝集剤を用いて凝集処理を行う際、処理
対象水中に同種または他種の金属塩（鉄塩または他の金
属塩）を共存させるようにして行うとさらに効果的であ
る。共存させる方法としては、本発明の凝集剤を製造す
る際に同時に他の金属塩を添加してもよく、あるいは、
本発明の凝集剤を処理対象水中に注入する際、それと共
に同種または他種の金属塩を注入するようにしてもよい
。

〈実施例〉 （試験例　１） 市販水ガラス４号品を水で希釈して、５ｉｌ１度６．６
％にｙ４整した水ガラス水溶液１ｊを１．３Ｎ−ＨＣｔ
’　ＩＬ中に攪拌しながら混入し、ｐ）１２．０．　　
Ｓｉ＃度３，３％のケイ酸溶液２Ｌを得た。この酸性ケ
イ酸溶液なビーカ９個に３０ｍ１づつ分取し、２Ｎ−Ｈ
ＣでｐＨな１．０に調整し、更に水を加えて５０ＩＩＬ
Ｌとしたものをサンプル１とした。また、これに各種の
金属塩を加え、２Ｎ−ＨＣＬでｐＨを１．０に調整した
後、水を加えて５０１　としたものをサンプル２〜９と
した。上記１ないし９のサンプルを６０℃の一定温度に
保ち、そのゲル化時間を計時した。第１表のとおりであ
った。

第１表 上記のとおり、塩化第２鉄を添加したケイ酸溶液は、他
の金属塩を添加したケイ酸溶液に比べて卓越した長いゲ
ル化時間を示す。

（試験例　２） 市販水ガラス４号品を水で希釈して、Ｓｉ濃度３．２％
にｖ４整した水ガラス水溶液１１を０．９Ｎ−Ｈ２５０
４１ｉ　　中に攪拌しながら混入し、ｐＨ４，０，５＝
ａｌｔ、６％の酸性ケイ酸溶液２Ｌを浮た。この酸性ケ
イ酸溶液を２０℃で２時間縁やかに攪拌して重合させ、
極限粘度０．１７Ｘ　１０　　ｍｌ／Ｈの重合ケイ酸溶
液を得た。帰られた重合ケイ酸溶液５００ｍ１づつをビ
ー力に分取し、これに７．２Ｎ−Ｈ！ＳＯ４でｐＨを１
５にｙ４整したのち、水で８００ｍ１としたものをサン
プル１０とし、さらに、これに硫酸アルミニュウム４７
６ｇを溶解し、ｐＨを７．２１ｉ−１（工Ｓ０４で１６
５にｙ４整したのち、水で８００ｍ１としたものをサン
プル１１とし、また、塩化第２鉄３８．８ｇを溶解し、
７．２Ｎ−ＨＳｏでｐＨを１５に調整したのち、水で８
００ｍ１としたものをサンプル１２とした。これらのサ
ンプルを２０℃の一定温度で保存し、そのゲル化時間を
計時したその結果な第２表に示す。

次に、作製後５０００時間を経た時点で、上記サンプル
１２について、水道水にカオリンを添加して原水濁度１
１０度、凝集剤（サンプル１２）注入率１．０ｍＬ／Ｌ
　水温１２．５°Ｃ１急速攪拌１２０ｒｐｍ２分、中速
攪拌６０ｒｐ＋ｍ３分、緩速攪拌３０ｒｐｍ　２分の条
件でジャーテストを行った。その結果、フロック出現時
間１８秒、到達フロック粒径１５〜２．０ｍｍジャーテ
スト終了後の５分間静置時における上澄水渦層０，１度
という処理が得られた。

上記のとおり、塩化第２鉄の形態で第２鉄イオンを含有
せしめた重合ケイ酸溶液は、５０００時間以上の長期に
わたって、ゲル化することなく、極めて高い凝集効果を
安定に保持することができる。

（試験例３） 市販ガラス４号品を水で希釈してＳｉ、ｌ１度６．６％
にｙ４整した水ガラス水溶液３００ｍ１を１．３８−Ｉ
ＨｃＩＬ３００ｍｌ中に攪拌しながら混合し、ｐＨ２，
０、Ｓｉ＃１度３３％のケイ酸溶液６００ｍ１を辱た。

これに塩化第２鉄１００ｇを溶解したのち、水を加えて
８００ｍ１とした。この鉄イオンを含有するケイ酸溶液
を４０ｍ１づつビーカフ個に分取し、実施例１と同様に
それぞれについて種々の金属塩を溶解せしめたのち、２
Ｎ−ＨＣでｐＨ１，０にｍｌＬ、さらに水を加えて５０
ｍ１として、サンプル１３ないし２０を得た。これらの
サンプルを６０°Ｃの一定温変に保ち、ゲル化時間を計
時した。その結果を第３表に示す。

（以下余白） 第３表 第３表に示した結果を実施例１の第１表に示した結果と
比較すると、鉄イオンの、ケイ酸のゲル化時間に対する
遅延効果が、他の金属イオンと共存した場合においても
顕著であることがわかる。

次に、上記サンプル１３ないし２０について、原水濁度
１１０度、凝集剤注入率１．０ｎＪ！／ｊ、水温１２．
５°Ｃ急速攪拌１２Ｏｒｐｍ　２分、中速攪拌６０ｒｐ
Ｈ３分、緩速攪拌３０ｒｐｍ　　２分の条件でジャーテ
ストを行った。その結果を第４表に示す。

（以下余白） 第４表 上記のとおり、鉄イオンを含有せしめたケイ酸溶液凝集
剤は、他の余興イオンと共存させても、極めて高い凝集
性能を有している。

（発明の効果） 本発明の凝集剤は、従来の活性ケイ酸に比べてゲル化時
間が著しく長く、しかも十分な凝集能力を有しているの
で、長時間の保存によってもその有効性を失わず、水処
理用の凝集剤としても凝集助剤としても有効に用いるこ
とができる。

代理人　　弁理士　鈴　木　秀　雄

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）鉄イオンを含有せしめたケイ酸溶液からなる水処
   理用凝集剤。
2. （２）鉄イオンが第２鉄イオンである請求項（１）の水
   処理用凝集剤。
3. （３）ケイ酸溶液が重合ケイ酸溶液である請求項（１）
   の水処理用凝集剤。
4. （４）鉄イオンと共に他の金属イオンをも含有せしめた
   請求項（１）の水処理用凝集剤。